羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）是一種重要的纖維素衍生物，以下將從其化學結(jié)構(gòu)到基本性質(zhì)進行全面剖析：

一、化學結(jié)構(gòu)

羧甲基纖維素鈉是由天然纖維素經(jīng)過化學改性得到的。纖維素是由葡萄糖單元通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的線性高分子多糖。在纖維素的葡萄糖單元上，部分羥基（ -OH）被羧甲基（ -CH₂COOH）取代，形成羧甲基纖維素。當羧甲基上的酸性氫被鈉離子（Na⁺）取代后，就得到了羧甲基纖維素鈉，其化學結(jié)構(gòu)可以表示為 [C₆H₇O₂(OH)₂OCH₂COONa]ₙ，其中n表示聚合度，即葡萄糖單元的數(shù)量，通常在幾百到幾千之間。

二、基本性質(zhì)

1. 物理性質(zhì)

外觀：通常為白色或微黃色粉末，無臭、無味。

溶解性：具有良好的水溶性，能在水中形成透明的膠體溶液。其溶解速度較慢，為了加快溶解，可以先將其與適量的水混合制成糊狀，然后再加入剩余的水并攪拌均勻。不溶于乙醇、乙醚、丙酮等有機溶劑。

吸濕性：具有較強的吸濕性，能吸收空氣中的水分，因此需要在干燥的環(huán)境中密封保存。

2. 化學性質(zhì)

穩(wěn)定性：在中性和堿性條件下比較穩(wěn)定，但在酸性條件下，尤其是 pH 值低于 3 時，容易發(fā)生水解反應(yīng)，使分子鏈斷裂，導致黏度下降。高溫、長時間加熱也會使其穩(wěn)定性降低，發(fā)生降解。

離子特性：由于分子中含有羧酸鈉基團（ -COONa），在水溶液中會發(fā)生電離，產(chǎn)生鈉離子（Na⁺）和羧甲基纖維素負離子（ -COO⁻），使其具有一定的離子性，這離子特性使其能夠與一些金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成不溶性的鹽，例如，與鈣離子（Ca2⁺）、鎂離子（Mg2⁺）等二價金屬離子反應(yīng)，會形成凝膠狀物質(zhì)。

化學反應(yīng)性：分子中的羧基（ -COOH）可以發(fā)生酯化、酰胺化等反應(yīng)，從而對其進行進一步的化學改性，以滿足不同的應(yīng)用需求。例如，通過與醇類反應(yīng)進行酯化，可以改善其在有機溶劑中的溶解性和表面活性。

三、流變性質(zhì)

黏度：羧甲基纖維素鈉溶液具有較高的黏度，其黏度大小與濃度、分子量、溫度、pH 值等因素有關(guān)。一般來說，濃度越高、分子量越大，溶液的黏度越高。溫度升高會使溶液的黏度降低，這是因為溫度升高導致分子運動加劇，分子間的作用力減弱。在不同的 pH 值條件下，其黏度也會有所變化，在中性至堿性范圍內(nèi)，黏度較為穩(wěn)定，而在酸性條件下，黏度會隨 pH 值的降低而下降。

假塑性：羧甲基纖維素鈉溶液具有假塑性流體的特性，即溶液的黏度隨剪切速率的增加而降低。當對其溶液進行攪拌或泵送等操作時，由于剪切作用，分子鏈會沿著流動方向取向，使得分子間的相互作用減弱，從而表現(xiàn)出黏度下降的現(xiàn)象。這種假塑性特性使其在許多應(yīng)用中具有良好的加工性能和流動性。

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